Production of a new adsorbent from Trafaya moroccan oil shale by chemical activation in the sulphuric medium

Elaboration de nouveaux adsorbants

à partir des schistes bitumineux de Tarfaya

par activation chimique en milieu sulfurique

E. Khouya1,2, H. Hannache2 , S. Fakhi1* , M. Ezzine2, S. Ichcho2, R. Pailler3 , R. Naslain3, J.C. Abbe4

1Laboratoire de Radiochimie Faculté des Sciences Ben M’Sik Université Hassan II-Mohammedia-

BP 7955 Sidi Othman Casablanca-Morocco

2Laboratoire des Matériaux Thermostructuraux Faculté des Sciences Ben M’Sik Université Hassan II-Mohammedia- BP 7955 Sidi Othman Casablanca-Morocco

3 Laboratoire des Composites Thermostructuraux, domaine universitaire 3, allée de la boétie 33600 PESSAC- Bordeaux, France

4Université de Nantes, 1 quai de Tourville, BP 13522, 44035 Nantes cedex 01, France

* Corresponding author. E-mail: Fakhi@caramail.com

Received : 08 March 2002; revised version accepted : 01 June 2005

Abstract

The new adsorbents were prepared from Moroccan oil shale of Tarfaya layer R3 by chemical process. The yield of adsorbent activated with sulphuric acid and the maximal capacity of adsorption of methylene blue for these adsorbent have been studied. The effects of the experimental parameters such the processing temperature, time of stay in furnace, the pre-processing at 120 °C and the nature of atmosphere and their mutual interaction are the determined by design factorial a two level. The experimental data processing by software MATLAB showed that the processing temperature and atmosphere were the important effect on the maximal capacity of adsorption of methylene blue.

The sample prepared at 250 °C during 1 hour in inert atmosphere (Nitrogen) with pre-processing has a maximal capacity of adsorption equal to 300 mg/g according to model of adsorption of Langmuir and SBET equal to 270 m2/g.

Keywords : New adsorbents; Moroccan oil shale; Elaboration; Activation; Sulphuric acid; Methylene blue; Capacity of adsorption; Yield of adsorbent; Parameters effects.

Résumé

De nouveaux adsorbants sont préparés à partir des schistes bitumineux marocains prélevés de la couche R3 de la région Tarfaya. Le rendement en adsorbant activé en milieu sulfurique ainsi que la capacité maximale d’adsorption du bleu de méthylène pour ces adsorbants ont été étudiés. Les effets des paramètres expérimentaux, tels que la température d’activation, le temps de séjour dans le four, le prétraitement à 120°C et la nature de l’atmosphère environnante sur le processus d’activation , ainsi que leurs interactions mutuelles sont déterminés à l’aide d’un plan factoriel d’expérience à deux niveaux. Le traitement des données expérimentales par le logiciel MATLAB a montré que la température d’activation et l’atmosphère régnante ont un effet considérable sur la capacité maximale d’adsorption du bleu de méthylène. Le produit préparé à une température d’activation égale à 250°C, un temps de séjour de 1 heure dans une atmosphère inerte (azote) après un prétraitement possède une capacité maximale d’adsorption qui vaut 300mg/g selon le modèle Langmuir et une surface spécifique de 270m2/g.

Mots clés : Nouveaux adsorbants; Schistes bitumineux marocains; Elaboration; Activation; Milieu sulfurique; Capacité; Adsorption; Rendement en adsorbant.

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